CN205506668U - 颜色识别装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种颜色识别装置，属于颜色识别技术领域。该装置由头部和主体部分组成；头部具有一个凹槽，凹槽内设置有传感器模块，传感器模块用于提取待检测物体的颜色信息；主体部分包括存储模块和中央处理器，存储模块用于存储各种颜色的标准颜色参数，中央处理器用于将待检测物体的颜色信息与存储模块中存储的各种颜色的标准颜色参数进行比对，以识别出待检测物体的颜色。本实用新型采用笔形设计，在装置头部设置用于提取物体颜色信息的传感器模块，无需设置托盘，且不依赖于探测光和发射光，即可直接识别出待检测物体的颜色，不仅提高了便携性，而且减少了测量过程的资源消耗。

Description

颜色识别装置

技术领域

本实用新型涉及颜色识别技术领域，特别涉及一种颜色识别装置。

背景技术

随着科技的进步，颜色识别装置得到了飞速发展，以往在生产过程中由人眼起主导作用的颜色识别工作，逐渐被颜色识别装置所取代，例如，利用颜色识别装置可进行材料分拣、商标识别、图像处理、产品质检、车辆识别等等。

现有的颜色识别装置主要由托盘、颜色探测器和数据处理单元组成，采用该颜色识别装置进行颜色识别过程如下：

(1)、将待检测物体放在托盘中；

(2)、颜色探测器向托盘中的待检测物体发出探测光信号，并接收待检测物体发射的反射光信号，将接收到的反射光信号转换为电信号后，将得到的电信号发送至数据处理单元；

(3)、数据处理单元接收电信号，将对电信号及存储的各种颜色参数进行比对运算，生成颜色识别结果。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的颜色识别装置需要设置一个托盘，便携性较差，且依赖于探测光和反射光进行检测，检测过程具有一定的局限性，且检测过程资源消耗较大。

实用新型内容

为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种颜色识别装置及颜色识别方法。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种颜色识别装置，所述装置由头部和主体部分组成；

所述头部具有一个凹槽，所述凹槽内设置有传感器模块，所述传感器模块用于提取所述待检测物体的颜色信息；

所述主体部分包括存储模块和中央处理器，所述存储模块用于存储各种颜色的标准颜色参数，所述中央处理器用于将所述待检测物体的颜色信息与所述存储模块中存储的各种颜色的标准颜色参数进行比对，以识别出所述待检测物体的颜色。

在本实用新型的另一个实施例中，所述凹槽内还设置有光源，所述光源用于当所述凹槽与所述待检测物体接触形成暗室时，为处于暗室状态下的所述待检测物体提供亮度。

在本实用新型的另一个实施例中，所述光源为标准白色光源。

在本实用新型的另一个实施例中，所述传感器模块包括成像单元、颜色过滤单元和颜色处理单元；

所述成像单元用于对所述待检测物体进行成像处理；

所述颜色过滤单元用于将所述待检测物体所成像中的颜色分离成红绿蓝的灰阶亮度；

所述颜色处理单元用于提取所述待检测物体所成像的灰阶亮度值。

在本实用新型的另一个实施例中，所述成像单元包括透镜。

在本实用新型的另一个实施例中，所述颜色处理单元包括CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)传感器。

在本实用新型的另一个实施例中，所述主体部分还包括通信模块和电源模块；

所述通信模块用于将所述待检测物体的颜色信息发送至上位机；

所述电源模块用于为所述装置供电。

在本实用新型的另一个实施例中，所述通信模块包括蓝牙模块、WiFi(Wireless Fidelity，无线保真模块)、红外模块、NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)模块中的一种。

在本实用新型的另一个实施例中，所述电源模块包括电池和电源管理单元。

在本实用新型的另一个实施例中，所述装置还包括：标准白板，所述标准白板用于当所述待检测物体处于非暗室状态下，对所述待检测物体的颜色信息进行修正。

第二方面、提供了一种颜色识别方法，所述方法应用上述第一方面所述的颜色识别装置，所述方法包括：

所述传感器模块提取所述待检测物体的颜色信息；

所述中央处理器判断所述凹槽中是否存在环境光；

如果所述凹槽中不存在环境光，所述中央处理器从所述存储模块中获取预先存储的各种颜色的标准颜色参数，并将所述各种颜色的标准颜色参数与所述待检测物体到的颜色信息进行比对，得到颜色识别结果。

在本实用新型的另一个实施例中，所述传感器模块提取所述待检测物体的颜色信息，包括：

所述成像单元对所述待检测物体进行成像处理；

所述颜色过滤单元将所述待检测物体所成像中的颜色分离成红绿蓝的灰阶亮度；

所述颜色处理单元提取所述待检测物体所成像的灰阶亮度值。

在本实用新型的另一个实施例中，所述中央处理器将所述各种颜色的标准颜色参数与所述待检测物体到的颜色信息进行比对，得到颜色识别结果之前，还包括：

所述中央处理器将所述待检测物体的颜色信息转换为数字信号；

所述中央处理器将所述各种颜色的标准颜色参数与所述待检测物体到的颜色信息进行比对，得到颜色识别结果，包括：

所述中央处理器将所述各种颜色的标准颜色参数与所述数字信号进行比对，得到颜色识别结果。

在本实用新型的另一个实施例中，所述中央处理器判断所述凹槽中是否存在环境光之后，还包括：

如果所述凹槽中存在环境光，所述传感器模块提取所述标准白板在所述环境下的颜色信息；

所述中央处理器根据所述标准白板的颜色信息对所述待检测物体的颜色信息进行修正；

所述中央处理器将所述各种颜色的标准颜色参数与修正后的颜色信息进行比对，得到所述颜色识别结果。

在本实用新型的另一个实施例中，所述方法还包括：

所述通信模块将所述颜色识别结果发送至所述上位机。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

采用笔形设计，在装置头部设置用于提取物体颜色信息的传感器模块，无需设置托盘，且不依赖于探测光和发射光，即可直接识别出待检测物体的颜色，不仅提高了便携性，而且减少了测量过程的资源消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一个实施例提供的一种颜色识别装置的结构示意图；

图2是本实用新型另一个实施例提供的一种颜色识别装置的结构示意图；

图3是本实用新型另一个实施例提供的一种传感器模块的结构示意图；

图4是本实用新型另一个实施例提供的一种颜色识别装置的结构示意图；

图5是本实用新型另一个实施例提供的一种颜色识别方法的流程图；

图6是本实用新型另一个实施例提供的一种颜色识别过程的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

为解决现有颜色识别装置便携性差、检测过程资源消耗较大的问题，本实用新型实施例提供了一种颜色识别装置，参见图1，该装置采用笔形设计，包括头部1和主体部分2。

参见图2，头部1具有一个凹槽，该凹槽内设置有传感器模块11，该传感器模块11用于提取待检测物体的颜色信息。主体部分2包括存储模块21和中央处理器22，存储模块21用于存储各种颜色的标准颜色参数，该颜色参数可以为R(红)G(绿)B(蓝)三个颜色通道，每个颜色通道具有0～255个灰阶亮度值。中央处理器22用于将待检测物体的颜色信息与存储模块21中存储的各种颜色的标准颜色参数进行比对，以识别出待检测物体的颜色。对于存储模块21中所存储的各种颜色的标准颜色参数，可参见下述表1。

表1

参见图2，凹槽内还设置有光源12，该光源12为标准白色光源，用于当凹槽与待检测物体接触形成暗室时，为处于暗室状态下的待检测物体提供亮度，使得传感器模块11能够提取待检测物体的颜色信息。

参见图3，传感器模块11包括成像单元111、颜色过滤单元112和颜色处理单元113。其中，成像单元111可以为透镜等，该成像单元111用于对待检测物体进行成像处理，以使颜色过滤单元112可以获取待检测物体所成的像。颜色过滤单元112可以为彩色过滤片等，该颜色过滤单元112用于将待检测物体所成像中的颜色分离成红绿蓝的灰阶亮度。颜色处理单元113可以为CMOS传感器，该颜色处理单元113用于在颜色过滤单元将待检测物体所成像中的颜色分离成红绿蓝的灰阶亮度之后，提取待检测物体所成像的灰阶亮度值。颜色处理单元113还用于将待检测物体所成像的灰阶亮度值由模拟信号转成数字信号，以便于中央处理器21对待检测物体的颜色信息进行分析。

参见图2，主体部分2还包括通信模块23和电源模块24。其中，通信模块23可以为蓝牙模块、WiFi模块、红外模块、近距离无线通信NFC模块中的一种。通信模块23可以与上位机进行通信，并在通信过程中将待检测物体的颜色信息发送至上位机。电源模块24用于为整个颜色识别装置供电。电源模块24包括电池和电源管理单元，其中，电池用于存储电能，电源管理单元用于对电池进行供电管理，例如管理电池充电、放电等等。

在本实施例中，颜色识别装置还包括一个标准白板，该标准白板独立于头部1和主体部分2，用于当待检测物体处于非暗室状态下，对待检测物体的颜色信息进行修正，以避免环境光干扰检测结果。

在本实施例中，中央处理器12除了具有上述功能外，还可将颜色处理单元113中的CMOS信号转换成RGB的数字信号，并控制颜色识别装置内各个功能模块工作，例如，控制电源模块24为整个装置供电，控制通信模块23与上位机通信等等。

图4为本实用新型实施例提供的颜色识别装置的功能框图，由图4可知，当颜色识别装置头部的凹槽与待检测物体接触形成暗室时，光源12将待检测物体照亮后，传感器模块1提取待检测物体的颜色信息，并将待检测物体的颜色信息发送至中央处理器22，中央处理器从存储器模块21中获取各种颜色的标准颜色参数，并通过将待检测物体的颜色信息与各种颜色的标准颜色参数进行比对，识别出待检测物体的颜色；当颜色识别装置头部的凹槽与待检测物体未形成暗室，待检测物体处于非暗室状态时，传感器模块1提取待检测物体的颜色信息及标准白板的颜色信息，并将待检测物体的颜色信息及标准白板的颜色信息发送至中央处理器22，中央处理器22从存储器模块21中获取各种颜色的标准颜色参数，并根据标准白板的颜色信息对待检测物体的颜色信息进行修正，以识别出待检测物体的颜色。通信模块23将识别出的待检测物体的颜色发送至上位机。在该过程中，电源模块24可为存储器模块21、中央处理器22、传感器模块11、光源12、通信模块23供电，以确保颜色识别装置可正常工作。

本实用新型实施例提供的装置，采用笔形设计，在装置头部设置用于提取物体颜色信息的传感器模块，无需设置托盘，且不依赖于探测光和发射光，即可直接识别出待检测物体的颜色，不仅提高了便携性，而且减少了测量过程的资源消耗。

本实用新型实施例提供了一种颜色识别方法，该方法应用上述图1至图4所示的颜色识别装置，参见图5，本实施例提供的方法流程包括：

501、传感器模块提取待检测物体的颜色信息。

其中，待检测物体的颜色信息由红绿蓝三个颜色通道的不同灰阶亮度值构成，红绿蓝三个颜色通道的灰阶亮度值的取值为0～255。在本实施例中，传感器模块包括成像单元、颜色过滤单元和颜色处理单元，基于成像单元、颜色过滤单元和颜色处理单元的功能，传感器模块提取待检测物体的颜色信息时，可采用如下方式：

第一步，成像单元对待检测物体进行成像处理，得到待检测物体所成的像。

第二步，颜色过滤单元将待检测物体所成像中的颜色分离成红绿蓝的灰阶亮度。

第三步，颜色处理单元提取待检测物体所成像的灰阶亮度值，得到待检测物体的颜色信息。

传感器模块提取了待检测物体的颜色信息之后，将待检测物体的颜色信息发送至中央处理器，以使中央处理器通过对待检测物体的颜色信息进行分析，识别出待检测物体的颜色。

502、中央处理器判断凹槽中是否存在环境光，如果是，执行步骤503。

在本实施例中，采用颜色识别装置对待检测物体进行颜色识别时，可在凹槽与待检测物体表面接触形成暗室的状态下识别待检测物体的颜色，此时凹槽中不存在环境光，需要开启光源，为待检测物体提供亮度，传感器模块从待检测物体中提取的颜色信息即为待检测物体本身的颜色；采用颜色识别装置对待检测物体进行颜色识别时，还可在凹槽与待检测物体表面未形成暗室状态下识别待检测物体的颜色，此时传感器模块从待检测物体中提取的颜色信息不仅有待检测物体自身的颜色信息，还有环境光的颜色信息。由于凹槽中是否存在环境光，直接影响中央处理器对待检测物体的颜色进行识别时采用的识别方法，因此，在对待检测物体的颜色信息进行识别之前，中央处理器需要判断凹槽中是否存在环境光。

中央处理器在判断凹槽中是否存在环境光时，可检测光源是否开启，如果检测到光源处于开启状态，则判断凹槽中不存在环境光，反之，如果检测到光源关闭状态，则判断凹槽中不存在环境光。

503、中央处理器从存储模块中获取预先存储的各种颜色的标准颜色参数，并将各种颜色的标准颜色参数与待检测物体到的颜色信息进行比对，得到颜色识别结果。

当判断出凹槽中不存在环境光，传感器模块从待检测物体中提取到的颜色信息即为待检测物体自身的颜色信息，在这种情况下，中央处理器可直接从存储模块中获取的各种颜色的标准颜色参数，并将各种颜色的标准颜色参数与待检测物体的颜色信息进行比对，进而将与待检测物体的颜色信息相同的颜色参数对应的颜色作为待检测物体的颜色。

为确保识别过程顺利进行，中央处理器在将各种颜色的标准颜色参数与待检测物体到的颜色信息进行比对之前，还将待检测物体的颜色信息转换为数字信号，因此，当将各种颜色的标准颜色参数与待检测物体到的颜色信息进行比对时，中央处理器可将各种颜色的标准颜色参数与数字信号进行比对，以得到颜色识别结果。

需要说明的是，当判断出凹槽中存在环境光，为提高待检测物体的颜色的识别精度，本实施例提供的方法还将配合标准白板进行识别，具体识别过程如下述步骤(1)～(3)：

(1)、传感器模块提取标准白板在环境光下的颜色信息。

具体提取过程与提取待检测物体的颜色信息的方式相同，具体参见提取待检测物体的颜色信息的过程，此处不再赘述。

(2)、中央处理器根据标准白板的颜色信息对待检测物体的颜色信息进行修正。

具体修正时，中央处理器可将待检测物体的颜色信息减去标准白板的颜色信息，当然还可以采用其他方式，本实施例不对中央处理器根据标准白板的颜色信息对待检测物体的颜色信息进行修正作具体的限定。

(3)、中央处理器将各种颜色的标准颜色参数与修正后的颜色信息进行比对，得到颜色识别结果。

具体比对时，中央处理器可先将修正后的颜色信息转换成数字信号，进而将各种颜色的标准颜色参数与修正后的颜色信息所转换成数字信号进行比对，进而将与待检测物体的颜色信息相同的颜色参数对应的颜色作为待检测物体的颜色。

504、通信模块将颜色识别结果发送至上位机。

为使用户及时获知到待检测物体的颜色，当中央处理器识别出待检测物体的颜色信息之后，通信模块还将待检测物体的颜色识别结果发送至上位机，由上位机进行显示。用户通过上位机上显示的颜色识别结果，即可获知待检测物体的颜色。

对于上述颜色识别过程，为了便于理解，下面以图6为例进行说明。

参见图6，在使用颜色识别装置对待检测物体的颜色进行识别时，如果使用环境光进行检测，则可将颜色识别装置的头部的凹槽对准待检测物体以形成暗室，在暗室状态下，开启光源将待检测物体点亮，采用传感器模块提取待检测物体的颜色信息，并将待检测物体的颜色信息发送至中央处理器，由中央处理器将待检测物体的颜色信息转换为数字信号，进而将待检测物体的颜色信息与存储模块中存储的各种颜色的标准颜色参数进行比对，得到颜色识别结果，之后将识别结果发送至上位机；如果不使用环境光进行检测，则传感器模块需要提取标准白板的颜色信息，并提取待检测物体的颜色信息，进而标准白板的颜色信息和待检测物体的颜色信息发送至中央处理器，中央处理器根据标准白板的颜色信息对待检测物体的颜色信息进行修正，并将存储模板中存储的各种颜色的标准颜色参数与修正后的待检测物体的颜色信息进行比对，得到颜色识别结果，进而将颜色识别结果发送至上位机。

本实用新型实施例提供的方法，采用传感器模块提取物体颜色信息，并将提取的颜色信息与预先存储的各种颜色的标准颜色参数进行比对，从而无需设置托盘，且不依赖于探测光和发射光，即可直接识别出待检测物体的颜色，不仅提高了便携性，而且减少了测量过程的资源消耗。

需要说明的是：上述实施例提供的颜色识别装置在识别待检测物体的颜色时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将颜色识别装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的颜色识别装置与颜色识别方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种颜色识别装置，其特征在于，所述装置由头部和主体部分组成；

所述头部具有一个凹槽，所述凹槽内设置有传感器模块，所述传感器模块用于提取待检测物体的颜色信息；

所述主体部分包括存储模块和中央处理器，所述存储模块用于存储各种颜色的标准颜色参数，所述中央处理器用于将所述待检测物体的颜色信息与所述存储模块中存储的各种颜色的标准颜色参数进行比对，以识别出所述待检测物体的颜色。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述凹槽内还设置有光源，所述光源用于当所述凹槽与所述待检测物体接触形成暗室时，为处于暗室状态下的所述待检测物体提供亮度。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光源为标准白色光源。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述传感器模块包括成像单元、颜色过滤单元和颜色处理单元；

所述成像单元用于对所述待检测物体进行成像处理；

所述颜色过滤单元用于将所述待检测物体所成像中的颜色分离成红绿蓝的灰阶亮度；

所述颜色处理单元用于提取所述待检测物体所成像的灰阶亮度值。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述成像单元包括透镜。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述颜色处理单元包括互补金属氧化物半导体CMOS传感器。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主体部分还包括通信模块和电源模块；

所述通信模块用于将所述待检测物体的颜色信息发送至上位机；

所述电源模块用于为所述装置供电。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述通信模块包括蓝牙模块、无线保真WiFi模块、红外模块、近距离无线通信NFC模块中的一种。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述电源模块包括电池和电源管理单元。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：标准白板，所述标准白板用于当所述待检测物体处于非暗室状态下，对所述待检测物体的颜色信息进行修正。